特許ウォッチ

公開番号2025104408
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222160
出願日2023-12-28
発明の名称反応性ケイ素含有基を有するオルガノポリシロキサン、その製造方法、硬化性組成物および硬化物
出願人信越化学工業株式会社
代理人弁理士法人英明国際特許事務所
主分類C08G 77/50 20060101AFI20250703BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】アミン系化合物を硬化触媒として用いた場合であっても硬化性が良好であり、耐黄変性および耐熱性に優れた硬化物を与える反応性ケイ素基含有オルガノポリシロキサンを提供すること。
【解決手段】
ケイ素原子に結合した下記構造式(1)で表される基を1分子中に1個以上有する、反応性ケイ素基含有オルガノポリシロキサン。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025104408000022.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">34</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">117</com:WidthMeasure> </com:Image> (式中、R¹およびR²は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1～10の脂肪族飽和炭化水素基または炭素数6～10のアリール基を表し、R³は、それぞれ独立に、炭素数1～10の脂肪族飽和炭化水素基または炭素数6～10のアリール基を表し、nは、2～12の整数である。波線を付した線は結合手を表す。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ケイ素原子に結合した下記構造式（１）で表される基を１分子中に１個以上有する、反応性ケイ素基含有オルガノポリシロキサン。
TIFF
2025104408000017.tif
34
117
（式中、Ｒ
1
およびＲ
2
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１～１０の脂肪族飽和炭化水素基または炭素数６～１０のアリール基を表し、Ｒ
3
は、それぞれ独立に、炭素数１～１０の脂肪族飽和炭化水素基または炭素数６～１０のアリール基を表し、ｎは、２～１２の整数である。波線を付した線は、結合手を表す。）
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
下記式（２）で表される請求項１記載の反応性ケイ素基含有オルガノポリシロキサン。
TIFF
2025104408000018.tif
28
157
（式中、Ｒ
1
、Ｒ
2
、Ｒ
3
およびｎは、前記と同じ意味を表し、Ｒ
4
は、それぞれ独立に、炭素数１～１０の脂肪族飽和炭化水素基または炭素数６～１０のアリール基を表し、ｐは、１～２，０００の整数である。）
【請求項３】
下記式（３）で表されるジシロキサン化合物。
TIFF
2025104408000019.tif
34
117
（式中、Ｒ
1
およびＲ
2
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１～１０の脂肪族飽和炭化水素基または炭素数６～１０のアリール基であり、Ｒ
3
は、それぞれ独立に、炭素数１～１０の脂肪族飽和炭化水素基または炭素数６～１０のアリール基である。）
【請求項４】
ケイ素原子に結合したアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと、下記式（３）で表されるジシロキサン化合物とをヒドロシリル化反応させる請求項１記載の反応性ケイ素基含有オルガノポリシロキサンの製造方法。
TIFF
2025104408000020.tif
34
117
（式中、Ｒ
1
、Ｒ
2
およびＲ
3
は、前記と同じ意味を表す。）
【請求項５】
前記ケイ素原子に結合したアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンが、下記式（４）で表される請求項４記載の反応性ケイ素基含有オルガノポリシロキサンの製造方法。
TIFF
2025104408000021.tif
32
107
（式中、Ｒ
4
は、それぞれ独立に、炭素数１～１０の脂肪族飽和炭化水素基または炭素数６～１０のアリール基を表し、Ｒ
5
は、炭素数２～１２のアルケニル基を表し、ｐは、１～２０００の整数である。）
【請求項６】
（Ａ）請求項１記載の反応性ケイ素基含有オルガノポリシロキサンおよび（Ｂ）硬化触媒を含有する硬化性組成物。
【請求項７】
前記（Ｂ）硬化触媒が、アミン系化合物である請求項６記載の硬化性組成物。
【請求項８】
請求項６または７記載の硬化性組成物が硬化してなる硬化物。
【請求項９】
（Ａ）請求項１記載の反応性ケイ素基含有オルガノポリシロキサンおよび（Ｂ）硬化触媒を含有するコーティング剤組成物。
【請求項１０】
前記（Ｂ）硬化触媒が、アミン系化合物である請求項９記載のコーティング剤組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応性ケイ素含有基を有するオルガノポリシロキサン、その製造方法、硬化性組成物および硬化物に関し、さらに詳述すると、反応性ケイ素含有基として、反応してシロキサン結合を形成し得る有機ケイ素基を有するオルガノポリシロキサン、その製造方法、硬化性組成物および硬化物に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
反応性ケイ素基、特にアルコキシシリル基は、水分存在下にて加水分解縮合する性質を有していることから、この反応性ケイ素基を有する化合物は、水分または湿気の存在下で架橋硬化する硬化性組成物として用いることができる。
これらの化合物の中でも、その主鎖がシリコーン等のケイ素含有有機基であるものは、一般的に末端反応性シリコーン等として知られている。また、これを用いた硬化性組成物は、室温では液状であり、硬化によりゴム弾性体となる特徴を有しており、その特徴を利用してコーティング剤、接着剤、建築用シーラント等に広く用いられている。
【０００３】
末端反応性シリコーンを含有する室温硬化性組成物は、その反応性ケイ素基の種類に応じて種々のタイプのものが公知であるが、従来、特に反応性ケイ素基がアルコキシシリル基であるもの、すなわち、アルコールを放出して硬化する脱アルコールタイプのものは不快臭がせず、また金属類を腐食しないため、上記用途等に好んで使用されている。
この脱アルコールタイプの代表例としては、特許文献１で開示されているような、アルコキシシリル末端封鎖シリコーンオイルを主剤（ベースポリマー）とする室温硬化性組成物が知られている。
【０００４】
しかし、特許文献１のような脱アルコールタイプの室温硬化性組成物では、従来公知の他の硬化タイプである脱オキシムタイプ、脱酢酸タイプ、脱アセトンタイプ等と比較して空気中の水分との反応性が低く、硬化性が不十分であることから、室温で十分な硬化性を確保するためには一般に有機スズ系化合物等の触媒の添加が不可欠であるが、通常触媒として使用される有機スズ系化合物は人体や環境への毒性が懸念されている。
また、脱アルコールタイプの室温硬化性組成物において有機スズ系化合物等の有機金属系触媒を使用した場合、発生するアルコールによってシリコーンオイルの主鎖が切断（クラッキング）され、経時で硬化性が低下したり、増粘したりする等の保存安定性不良を生じるという問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献２では、保存安定性向上のために、アルコキシシリル基とシリコーンオイル主鎖との連結基としてシルエチレン基を含有するアルコキシシリル末端封鎖シリコーンオイルからなる室温硬化性組成物が開示されている。
しかし、特許文献２の化合物では、保存安定性は良好であるものの、一方でやはり硬化性が不十分である。また、この化合物に対して、毒性の懸念される有機スズ系化合物を非含有とするためにアミン系化合物を硬化触媒として用いた場合、反応性が低く硬化に長時間を要するといった問題もある。
【０００６】
また、特許文献３では、反応性向上のために、末端に水酸基を有するポリマーとイソシアネートシラン等を反応させたアルコキシシリル末端封鎖ポリマーが開示されている。
しかし、特許文献３の化合物では、反応性には優れているものの、一方で分子内にウレタンまたはウレア結合を含有しているため経時での着色が顕著であり、耐黄変性および耐熱性が不十分である。また、末端封鎖ポリマーの製造の際、非常に毒性の高い低沸点イソシアネートシランを使用すること、さらには高温下でのウレタンまたはウレア結合の熱分解により同様の低沸点イソシアネートシランを生じ得ることが問題視されている。
【０００７】
さらに、特許文献４では、アルコキシシリル基とオルガノポリシロキサン主鎖との連結基としてスルフィド－メチレン結合を有する所定のオルガノポリシロキサン基含有有機ケイ素化合物を用いることで、有機スズ化合物の代わりにアミン系化合物を硬化触媒として用いた場合でも速硬化性に優れるとともに、耐黄変性に優れ、かつイソシアネートシランを使用しないことから低毒性となり得る硬化物を与えることを開示している。
しかし、特許文献４の化合物は、アミン触媒を用いた場合の反応性には優れているものの、一方で、高温下でのスルフィド－メチレン－ケイ素結合の切断により硬化物が軟化してしまうことが問題視されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開昭５５－４３１１９号公報
特公平７－３９５４７号公報
特表２００４－５１８８０１号公報
特開２０１７－２０３０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、アミン系化合物を硬化触媒として用いた場合であっても硬化性が良好であり、耐黄変性および耐熱性に優れた硬化物を与える反応性ケイ素基含有オルガノポリシロキサンおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、反応性ケイ素基としてオルガノキシメチル基および２つのオルガノキシ基が結合したシリル基を有するオルガノポリシロキサンが、アミン系化合物を硬化触媒として用いた場合であっても硬化性が良好であり、耐黄変性および耐熱性に優れた硬化物を与えることを見出し、本発明を完成した。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許